[发明专利]一种Boost PFC变换器的无模型预测电流控制系统及其控制方法

摘要

本发明涉及一种Boost PFC变换器的无模型预测电流控制系统及其控制方法。控制系统包括Boost PFC变换器系统、电流内环控制模块和电压外环控制模块。本发明通过建立基于实时更新的统一超局部模型，实现对变换器运行于不同导通模式时的自适应建模，再设计匹配的无模型预测电流控制器，从而不仅能够有效提升对变换器参数变化及内、外部扰动的鲁棒性，还能够避免额外的模式识别算法或硬件检测电路，同时提高电流控制环路的动态响应速度，有效改善变换器在中轻载运行工况中的电流控制性能。

主权项

1.一种Boost PFC变换器的无模型预测电流控制系统的控制方法，其特征在于：该Boost PFC变换器的无模型预测电流控制系统包括Boost PFC变换器系统、电流内环控制模块和电压外环控制模块；/n所述Boost PFC变换器系统包括输入电源vin、二极管整流桥、升压电感L、功率开关器件S、续流二极管D0、输出电容Co、负载、电流传感器、输入电压传感器和输出电压传感器；所述二极管整流桥包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；所述输入电源vin的一端接二极管D1的阳极，另一端接二极管D2的阳极；所述二极管D1和二极管D2的阴极均经升压电感L接续流二极管D0的阳极；所述二极管D1的阳极接二极管D3的阴极，二极管D2的阳极接二极管D4的阴极，二极管D3和二极管D4的阳极均接地；所述功率开关器件S的源极接地，漏极接续流二极管D0的阳极；所述输出电容Co的一端接地，另一端接续流二极管D0的阴极；所述负载并联在输出电容Co的两端；所述输入电压传感器接二极管D1的阳极，所述输出电压传感器的输入端接续流二极管D0的阴极；所述电流传感器的输入端连接在二极管D4的阳极与功率开关器件S的源极之间的支路上；/n所述电流内环控制模块包括参考电流生成模块、无模型预测电流控制器和PWM调制模块；所述电压外环控制模块包括陷波器和PI电压控制器；所述陷波器的输入端接输出电压传感器的输出端，陷波器的输出端接PI电压控制器的输入端，PI电压控制器的输出端接参考电流生成模块的第一输入端；参考电流生成模块的第二输入端接输入电压传感器的输出端，参考电流生成模块的输出端接无模型预测电流控制器的第一输入端；无模型预测电流控制器的第二输入端接电流传感器的输出端，无模型预测电流控制器的输出端接PWM调制模块的输入端；PWM调制模块的输出端接功率开关器件S的门极；/n该Boost PFC变换器的无模型预测电流控制系统的控制方法包括以下步骤：/n(1)采用电压外环控制模块，对第k个采样周期T